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昨晚黑洞照片揭开了它的神秘面纱,你看出了什么吗?

昨天晚上,史上第一张黑洞照片揭开了黑洞的神秘面纱!你对这个“被一圈橙色亮光包围的黑点”还满意吗?

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图源:EHT

在这张稍显模糊的照片背后,全世界200多名科学研究人员,包括中国大陆的16名学者,在全球6个地方使用了8台射电望远镜,并在两年内完成了这张照片的“发展”。

照片“模糊”?科学家解释了这一点

参与国际合作的中国科学家、中国科学院上海天文台台长沈志强对海外网络表示:“事件视界望远镜(eht)的研制是一项艰巨的工程。”就观察本身而言,这是从0到1”的真正突破。

当公众关注的第二张照片出来时,沈志强笑着说:“这不容易说,也许很快。我们在2017年观测到了两个目标:M87星系中心黑洞和人马座A*星系中心黑洞。这是上一个公告。

至于第二张照片是否更“清晰”,沈志强透露,与第一张照片相比没有实质性差异,因为这两张照片是同时观察到的。拍摄黑洞的分辨率相当于从地球上看月球上的橙色,或者坐在纽约咖啡馆里看巴黎的报纸。“将来,使用高分辨率望远镜将有更好的渲染效果。

中国科学院上海天文台研究员鲁鲁森解释说,这种分辨率与光学照片的分辨率相似。为了提高望远镜的分辨率,有必要扩大望远镜的有效孔径。虽然亚毫米级望远镜的基线已经达到10000公里,但空间分辨率刚刚达到黑洞视界面的大小,因此在有限的观测区域内,它仅相当于几个像素,最终图像显得模糊。

沈志强向海外解释。为什么照片看起来像一个油炸圈饼,而它是明亮和黑暗的。这张照片显示了一个明亮的环形结构,中间有一条黑暗的边缘,这就是黑洞投射的“阴影”。由黑洞旋转引起的多普勒效应使南边比北边亮。你看到的颜色不是真正的颜色,因为它是无线电波,没有颜色。天文学家用颜色来描述它,这就是“伪彩色成像”。

从观察数据到冲洗照片!他们都经历了什么?

从观察黑洞到拍摄“发展中”的照片,上海天文台的参加者仍然清晰地记得,当他们看到黑洞的真实尺寸时,他们感到兴奋。

“海拔4000米,呼吸困难。为了确保观察的顺利进行,经常要进行通宵工作。”卢鲁森回忆起他在夏威夷的观察。

自2017年起,EHT决定协调组织全阵列的联合观测。每年4月左右选择时间,根据天气情况选择5天进行观测。

中国科学院上海天文台的三位专家蒋武、卢鲁森和高峰在回忆录中写道,我们和我们的同事在那里接受了高原环境的训练,简单地说,就是多看多喝水。然后他们将停在海拔2800米的山中基地。在这里,EHT同龄人分为两组,负责观察前半晚和后半晚。一方面,他们关注山顶的天气,另一方面,他们等待EHT的最终观测通知。

卢鲁森说:“对于天文学家来说,这也是一个难得的与同事进行面对面的交流的机会,所以每个人都喜欢坐在一起聊天。”

当涉及到正式的观察时,它们更生动。”我们通常提前检查设备状态,确认各环节正常,然后着手准备正式执行观测任务。经验丰富的本地观察员帮助控制天线,如操作天线到目标源,指向确认和定期聚焦。

望远镜系统噪声温度的连续测量和记录非常重要,它是黑洞成像后振幅校准的重要输入。各国参加者对这些任务都非常细致。在相互关心和鼓励下,他们坚持了好几天,没有一点倦怠,能够及时解决问题。

据沈志强介绍,全球环境、健康和安全项目合作伙伴拥有独家的沟通平台。在交流过程中,各国学者积极探讨了这些问题。这是一个很好的沟通平台,每个人的参与和热情都很高,有时候打开邮箱,看到的信息太多了。

卢鲁森说,经过两年的观察,这些照片开始进入“发展阶段”。收集的数据必须经过复杂的计算机处理。由于数据量太大,无法通过网络传输,因此eht使用最传统的物理传输方法:将这些硬盘空运到高度专业化的超级计算机(称为相关器)进行合并。这些超级计算机位于地图无线电研究所和麻省理工学院海斯塔克天文台。在那里,协同开发的新计算工具将仔细处理数据并将其转换为图像。

人类完成了不可能的事!中国贡献了这些力量。

德国马克斯普朗克射电天文学研究所所长安东·人口普查(AntonCensus)对中国媒体说:“我们的观测结果非常重要,令人惊讶。我们希望验证广义相对论的预测,了解星系的形成和演化。最终的目标是从天文学的角度来理解宇宙的自然和形成。

“我们已经完成了前辈们认为不可能完成的任务!”EHT和哈佛-史密森天体物理中心的项目主管ShepherdDuleman在美国新闻稿中说,“技术突破、世界上最好的射电望远镜之间的合作以及创新的算法都在一起,为理解黑洞打开了一扇新的窗口。”

沈志强说:“这是黑洞的第一个直观证据,证实了爱因斯坦的广义相对论在极端条件下仍然存在,也将有助于解答许多前沿问题,即星系中壮观的喷流如何产生和影响星系的演化。”

回顾与国际同行的合作,鲁鲁森说:“作为一名长期深入参与事件视觉望远镜国际合作的研究人员,我认为这张黑洞照片是科学界努力的结果。科学对人类的发展至关重要,人类的科学共同体也是人类命运共同体的重要组成部分。

第一张黑洞照片是国际科学合作计划的结晶。来自世界各地的200多名研究人员参加了该项目,其中中国学者16人,上海天文台8人,云南天文台1人,高能物理研究所1人,南京大学2人,北京大学2人,中国科技大学1人,华中理工大学1人。技术。此外,还有一些来自中国台湾的学者。

人口普查承认了中国同行的贡献:“中国科学院上海天文台直接参与了美国夏威夷JCMT望远镜对黑洞的观测,中国其他研究机构的许多研究人员也参与了对黑洞的分析和解释。不同形式的ater数据。”

中国科学院国家天文台副台长薛遂坚也指出,这一次“参与是最重要的”,但为“机制参与国际合作组织,发挥日益重要的作用”在相关领域做出了良好的示范。科学研究领域。

正如霍金所说,“为什么要研究黑洞呢?”一位国家天文台工作人员告诉海外网站,第一张黑洞照片的发布还有另一个积极意义:它可以激发公众对科学探索的热情,为一群年轻人埋下科学研究的种子。

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